JP2009010820A - Storage device, storage control method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記憶装置、記憶制御方法、およびプログラムに関し、特に、信号を圧縮して記憶させることにより、記録媒体に記憶することができる容量を増大させることができるようにする記憶装置、記憶制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a storage device, a storage control method, and a program, and in particular, a storage device and a storage control capable of increasing a capacity that can be stored in a recording medium by compressing and storing a signal. The present invention relates to a method and a program.
映像信号や音声信号は、所定のサンプリング周波数でサンプリングされ、所定のビット数で量子化されたディジタルデータとして所定の記憶装置に記憶される(例えば、特許文献1参照)。 Video signals and audio signals are sampled at a predetermined sampling frequency and stored in a predetermined storage device as digital data quantized with a predetermined number of bits (see, for example, Patent Document 1).
図1は、映像信号を記憶装置に格納する従来の映像信号記憶装置の構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a conventional video signal storage device that stores a video signal in a storage device.
図1の映像信号記憶装置1は、書き込み回路11、記憶装置制御回路12、記憶装置13、および読み出し回路14により構成される。記憶装置13は、その内部に記録媒体13Aを有する。
The video
映像信号記憶装置1では、量子化ビット数がMビットでサンプリング周波数fsの映像信号が入力され、記憶装置13の記録媒体13Aに記憶(記録)されるとともに、記憶装置13の記録媒体13Aから読み出された映像信号が、量子化ビット数がMビットおよびサンプリング周波数fsで出力される。なお、以下において、単にMビットの映像信号等と記述した場合には、そのビット数は、映像信号の量子化ビット数を表すものとする。
In the video
映像信号記憶装置1に入力される、Mビットでサンプリング周波数fsの映像信号は、書き込み回路11に供給される。書き込み回路11は、書き込み指令を記憶装置制御回路12に供給するとともに、Mビットでサンプリング周波数fsの映像信号を記憶装置制御回路12に供給し、供給した映像信号の記録媒体13Aへの書き込みを記憶装置制御回路12に実行させる。
The video signal of M bits and sampling frequency fs input to the video
記憶装置制御回路12は、書き込み回路11からの書き込み指令にしたがい、書き込み指令とともに書き込み回路11から供給されるMビットでサンプリング周波数fsの映像信号を記憶装置13の記録媒体13Aに書き込む。また、記憶装置制御回路12は、読み出し回路14からの読み出し指令にしたがい、記憶装置13の記録媒体13Aに記録されている映像信号を読み出し、読み出し回路14に供給する。
The storage
記憶装置13は、記録媒体13Aを有し、その記録媒体13Aに所定の映像信号が記録されることで、所定の映像信号を記憶する。ここで、記録媒体13Aは、例えば、磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等)、光磁気ディスク、または半導体メモリなどとすることができる。
The
読み出し回路14は、読み出し指令を記憶装置制御回路12に供給し、記憶装置制御回路12に対して、記憶装置13の記録媒体13Aに記録されているMビットでサンプリング周波数fsの映像信号を読み出させ、供給させる。記憶装置制御回路12から供給されたMビットでサンプリング周波数fsの映像信号は、映像信号記憶装置1の外部に出力される。
The
以上のように構成される映像信号記憶装置1において、記憶装置13へのアクセスは、2×M×fsに比例して発生する。
In the video
近年、上述の量子化ビット数Mまたはサンプリング周波数fsは、映像表示デバイスの高階調化または高解像度化に伴って大きくなる傾向にあり、その場合、記憶装置13へのアクセスも増大する。
In recent years, the number of quantization bits M or the sampling frequency fs described above tends to increase with an increase in gradation or resolution of a video display device. In this case, access to the
しかしながら、一定時間内に記憶装置13にアクセスすることができる量は、記憶装置制御回路12と記憶装置13とにより決定される所定量以下に制限される。記憶装置制御回路12と記憶装置13とにより決定された所定量を超えるアクセス量に対応するためには、記憶装置13をさらに追加することが必要となり、その結果、映像信号記憶装置1のコストの増大を招くこととなっていた。
However, the amount of access to the
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、信号を圧縮して記憶させることにより、記録媒体に記憶することができる容量を増大させることができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and it is possible to increase the capacity that can be stored in a recording medium by compressing and storing a signal.
本発明の一側面の記憶装置は、入力されてくる信号を所定の記録媒体に記憶させる記憶装置において、量子化ビット数がMビットでサンプリング周波数fsの前記信号を、N倍のサンプリング周波数N×fsにオーバーサンプリングするオーバーサンプリング手段と、オーバーサンプリングされることにより得られるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、デルタシグマ変調を行うことにより1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換する変換手段と、1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の前記記録媒体に対する読み出しまたは書き込みを行う記録媒体制御手段と、前記記録媒体から読み出された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換するビット拡張手段と、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の高域成分を除去する除去手段と、高域成分が除去されたMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、サンプリング周波数が1/Nになるように間引く間引き手段とを備える。 A storage device according to one aspect of the present invention is a storage device that stores an input signal in a predetermined recording medium. The signal having a quantization bit number of M bits and a sampling frequency fs is N times the sampling frequency N ×. Oversampling means for oversampling to fs, and the signal of M bits and sampling frequency N × fs obtained by oversampling to the signal of 1 bit and sampling frequency N × fs by performing delta-sigma modulation Conversion means for converting, recording medium control means for reading or writing the signal of 1 bit and sampling frequency N × fs to the recording medium, and 1 bit of sampling signal N × fs read from the recording medium M bit and sampling the signal Bit extension means for converting to the signal of frequency N × fs, removal means for removing high frequency components of the signal of M bits and sampling frequency N × fs, and M bits and sampling frequency N from which the high frequency components have been removed Thinning means for thinning out the xfs signal so that the sampling frequency becomes 1 / N;
本発明の一側面の記憶制御方法は、入力されてくる信号を所定の記録媒体に記憶させる記憶装置の記憶制御方法において、量子化ビット数がMビットでサンプリング周波数fsの前記信号を、N倍のサンプリング周波数N×fsにオーバーサンプリングし、オーバーサンプリングされることにより得られるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、デルタシグマ変調を行うことにより1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換し、1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の前記記録媒体に対する読み出しまたは書き込みを行い、前記記録媒体から読み出された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換し、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の高域成分を除去し、高域成分が除去されたMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、サンプリング周波数が1/Nになるように間引くステップを含む。 A storage control method according to one aspect of the present invention is a storage control method for a storage device that stores an input signal in a predetermined recording medium. The signal of M bits and sampling frequency N × fs obtained by over-sampling to a sampling frequency N × fs of 1 bit and delta-sigma modulation of the signal obtained by over-sampling is obtained. 1 bit and the signal having the sampling frequency N × fs is read or written to the recording medium, and the 1 bit read from the recording medium and the signal having the sampling frequency N × fs is M bits and Converted to the above sampling frequency N × fs signal, M bits And removing the high frequency component of the signal having the sampling frequency N × fs and thinning out the M bit from which the high frequency component has been removed and the signal having the sampling frequency N × fs so that the sampling frequency becomes 1 / N. Including.
本発明の一側面のプログラムは、入力されてくる信号を所定の記録媒体に記憶させる記憶制御処理を、コンピュータに実行させるプログラムにおいて、量子化ビット数がMビットでサンプリング周波数fsの前記信号を、N倍のサンプリング周波数N×fsにオーバーサンプリングし、オーバーサンプリングされることにより得られるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、デルタシグマ変調を行うことにより1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換し、1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の前記記録媒体に対する読み出しまたは書き込みを行い、前記記録媒体から読み出された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換し、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の高域成分を除去し、高域成分が除去されたMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、サンプリング周波数が1/Nになるように間引くステップを含む記憶制御処理をコンピュータに実行させる。 The program according to one aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute a storage control process for storing an input signal in a predetermined recording medium, wherein the signal having a quantization bit number of M bits and a sampling frequency fs is Oversampling to N times the sampling frequency N × fs, the signal of M bits and sampling frequency N × fs obtained by being oversampled is subjected to delta-sigma modulation to obtain 1 bit and sampling frequency N × fs. The signal is converted into the signal, the signal having 1 bit and the sampling frequency N × fs is read or written to the recording medium, and the signal having 1 bit and the sampling frequency N × fs read from the recording medium is converted into M Bit and sampling frequency N × fs The signal is converted into the signal, the high frequency component of the signal of M bits and sampling frequency N × fs is removed, and the signal of M bit and sampling frequency N × fs from which the high frequency component has been removed is converted to a sampling frequency of 1 / Causing the computer to execute storage control processing including a step of thinning out to N.
本発明の一側面においては、量子化ビット数がMビットでサンプリング周波数fsの信号が、N倍のサンプリング周波数N×fsにオーバーサンプリングされ、オーバーサンプリングされることにより得られるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの信号が、デルタシグマ変調を行うことにより1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの信号に変換される。また、記録媒体から読み出された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの信号が、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの信号に変換され、高域成分が除去されたMビットおよびサンプリング周波数N×fsの信号が、サンプリング周波数が1/Nになるように間引かれる。 In one aspect of the present invention, an M-bit signal obtained by over-sampling a signal having a sampling frequency fs with a quantization bit number of M bits and an N-times sampling frequency N × fs, and the sampling frequency N is obtained. The signal of xfs is converted into a signal of 1 bit and a sampling frequency Nxfs by performing delta-sigma modulation. Also, the 1-bit and sampling frequency N × fs signal read from the recording medium is converted into an M-bit and sampling frequency N × fs signal, and the high-frequency component is removed from the M-bit and sampling frequency N × fs. Are thinned out so that the sampling frequency becomes 1 / N.
本発明の一側面によれば、信号を圧縮して記憶させることにより、記録媒体に記憶することができる容量を増大させることができる。 According to an aspect of the present invention, the capacity that can be stored in the recording medium can be increased by compressing and storing the signal.
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。 Embodiments of the present invention will be described below. Correspondences between the constituent elements of the present invention and the embodiments described in the specification or the drawings are exemplified as follows. This description is intended to confirm that the embodiments supporting the present invention are described in the specification or the drawings. Therefore, even if there is an embodiment which is described in the specification or the drawings but is not described here as an embodiment corresponding to the constituent elements of the present invention, that is not the case. It does not mean that the form does not correspond to the constituent requirements. Conversely, even if an embodiment is described herein as corresponding to a configuration requirement, that means that the embodiment does not correspond to a configuration requirement other than the configuration requirement. It's not something to do.
本発明の一側面の記憶装置は、入力されてくる信号を所定の記録媒体に記憶させる記憶装置(例えば、図2の映像信号記憶装置100)において、量子化ビット数がMビットでサンプリング周波数fsの前記信号をサンプリング周波数fsのN倍のサンプリング周波数N×fsにオーバーサンプリングするオーバーサンプリング手段(例えば、図2のオーバーサンプリング回路101)と、オーバーサンプリングされることにより得られるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、デルタシグマ変調を行うことにより1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換する変換手段(例えば、図2のデルタシグマ変調回路102)と、1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の前記記録媒体に対する読み出しまたは書き込みを行う記録媒体制御手段(例えば、図2の書き込み回路103および読み出し回路106)と、前記記録媒体から読み出された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換するビット拡張手段(例えば、図2のビット拡張回路107)と、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の高域成分を除去する除去手段(例えば、図2のローパスフィルタ回路108)と、高域成分が除去されたMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、サンプリング周波数が1/Nになるように間引く間引き手段(例えば、図2のデシメーション回路109)とを備える。
A storage device according to one aspect of the present invention is a storage device that stores an input signal in a predetermined recording medium (for example, the video signal storage device 100 in FIG. 2), and the number of quantization bits is M bits and the sampling frequency fs. Oversampling means (for example, the
本発明の一側面の記憶制御方法は、入力されてくる信号を所定の記録媒体に記憶させる記憶装置の記憶制御方法において、量子化ビット数がMビットでサンプリング周波数fsの前記信号をサンプリング周波数fsのN倍のサンプリング周波数N×fsにオーバーサンプリングし(例えば、図7のステップS1)、オーバーサンプリングされることにより得られるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、デルタシグマ変調を行うことにより1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換し(例えば、図7のステップS2)、1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の前記記録媒体に対する読み出しまたは書き込みを行い(例えば、図7のステップS3)、前記記録媒体から読み出された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換し(例えば、図8のステップS12)、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の高域成分を除去し(例えば、図8のステップS13)、高域成分が除去されたMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、サンプリング周波数が1/Nになるように間引く(例えば、図8のステップS14)ステップを含む。 A storage control method according to one aspect of the present invention is a storage control method for a storage device that stores an input signal in a predetermined recording medium. Oversampling to N times the sampling frequency N × fs (for example, step S1 in FIG. 7), and performing delta-sigma modulation on the M bits obtained by oversampling and the signal having the sampling frequency N × fs Is converted into the signal of 1 bit and sampling frequency N × fs (for example, step S2 in FIG. 7), and the signal of 1 bit and sampling frequency N × fs is read or written to the recording medium (for example, FIG. 7 step S3), 1 bit read from the recording medium. And the signal having the sampling frequency N × fs is converted into the signal having M bits and the sampling frequency N × fs (for example, step S12 in FIG. 8), and the high frequency component of the signal having M bits and the sampling frequency N × fs is converted. (For example, step S13 in FIG. 8), the M-bit signal from which the high frequency component has been removed and the signal having the sampling frequency N × fs are thinned out so that the sampling frequency becomes 1 / N (for example, in FIG. 8). Step S14) includes a step.
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は、本発明を適用した映像信号記憶装置の一実施の形態の構成例を示している。 FIG. 2 shows a configuration example of an embodiment of a video signal storage device to which the present invention is applied.
図2において、映像信号記憶装置100は、オーバーサンプリング回路101、デルタシグマ変調回路102、書き込み回路103、記憶装置制御回路104、記憶装置105、読み出し回路106、ビット拡張回路107、ローパスフィルタ回路108、およびデシメーション回路109により構成されている。記憶装置105は、その内部に記録媒体105Aを有する。
2, the video signal storage device 100 includes an
映像信号記憶装置100には、量子化ビット数がMビットでサンプリング周波数fsの映像信号が入力される。映像信号記憶装置100は、入力された映像信号を所定のフォーマットの映像信号に変換した後、記憶装置105の記録媒体105Aに記憶する。また、映像信号記憶装置100は、記憶装置105の記録媒体105Aから読み出された映像信号を、Mビットおよびサンプリング周波数fsの映像信号に変換し、外部に出力する。
The video signal storage device 100 receives a video signal having a quantization frequency of M bits and a sampling frequency fs. The video signal storage device 100 converts the input video signal into a video signal of a predetermined format, and then stores it in the
より具体的には、オーバーサンプリング回路101は、映像信号記憶装置100の外部から入力されるMビットおよびサンプリング周波数fsの映像信号に対してN倍のオーバーサンプリングを行い、その結果得られるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号をデルタシグマ変調回路102に供給する。ここで、オーバーサンプリングの倍数Nは量子化ビット数Mより小さい整数である。
More specifically, the
デルタシグマ変調回路102は、デルタシグマ変調を行うことにより、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を、1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号に変換する。変換後の1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号は、書き込み回路103に供給される。
The delta
書き込み回路103は、書き込み指令を記憶装置制御回路104に供給するとともに、1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を記憶装置制御回路104に供給し、記憶装置制御回路104に対して、供給した映像信号を記憶装置105の記録媒体105Aに書き込ませる。
The
記憶装置制御回路104は、書き込み回路103からの書き込み指令にしたがい、書き込み回路103から供給される1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を記憶装置105の記録媒体105Aに書き込む。また、記憶装置制御回路104は、読み出し回路106からの読み出し指令にしたがい、記憶装置105の記録媒体105Aに記録されている1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を読み出し、読み出し回路106に供給する。
The storage
記憶装置105は、記録媒体105Aを有し、その記録媒体105Aに1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号が書き込まれることで、映像信号を記憶する。ここで、記録媒体105Aとは、図1における場合と同様に、例えば、磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等)、光磁気ディスク、または半導体メモリなどである。
The
読み出し回路106は、読み出し指令を記憶装置制御回路104に供給し、記憶装置制御回路104に対して、記憶装置105の記録媒体105Aに記録されている1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を読み出させ、供給させる。記憶装置制御回路104から供給された映像信号は、ビット拡張回路107に供給される。
The
ビット拡張回路107は、読み出し回路106から供給される1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を、入力信号と同じMビットに拡張し、その結果得られるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号をローパスフィルタ回路108に供給する。
The
ローパスフィルタ回路108は、供給されるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号の高域成分を除去し、除去後のMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号をデシメーション回路109に供給する。これにより、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号のノイズ成分が除去される。
The low-
デシメーション回路109は、ローパスフィルタ回路108から供給されるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を、サンプリング周波数が1/Nとなるように間引く間引き処理を実行する。デシメーション回路109は、間引き処理の結果得られるMビットおよびサンプリング周波数fsの映像信号を映像信号記憶装置100の外部に出力する。
The
図3は、オーバーサンプリング回路101の詳細構成例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the
オーバーサンプリング回路101は、遅延回路201と遅延回路202の2つの遅延回路により構成されている。
The
オーバーサンプリング回路101では、映像信号記憶装置100の外部から、Mビットおよびサンプリング周波数fsの映像信号が遅延回路201に入力されるとともに、映像信号記憶装置100の外部または映像信号記憶装置100内の図示せぬオシレータ等から、周波数(クロック周波数)fsのクロック信号が遅延回路201に、周波数N×fsのクロック信号が遅延回路202に入力される。
In the
遅延回路201は、入力されるMビットおよびサンプリング周波数fsの映像信号を、クロック周波数fsでラッチする。遅延回路202は、遅延回路201からの信号をクロック周波数fsでラッチする。その結果、オーバーサンプリング回路101では、サンプリング周波数fsの映像信号が、サンプリング周波数N×fsの映像信号に変換されて、出力される。
The
図4は、デルタシグマ変調回路102の詳細構成例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the delta-
デルタシグマ変調回路102は、減算器301、加算器302、遅延回路303、量子化回路304、およびビット拡張回路305により構成される。
The delta
減算器301は、入力されるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号から、ビット拡張回路305から出力されるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を減算し、その結果を加算器302に供給する。
The
加算器302は、減算器301から供給される映像信号と、遅延回路303が出力する映像信号とを加算し、その結果を遅延回路303に供給する。より詳しく言えば、加算器302は、減算器301から供給される映像信号と、加算器302自身が1クロック前の時刻に出力した映像信号とを加算し、その結果を遅延回路303に供給する。
The
遅延回路303は、加算器302から供給される映像信号を1クロックに相当する時間だけ遅延させ、加算器302および量子化回路304に供給する。
The
量子化回路304は、遅延回路303から供給される映像信号を2値化する。量子化回路304で2値化され、出力された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号は、書き込み回路103(図2)に出力されるとともに、ビット拡張回路305にも供給される。
The
ビット拡張回路305は、量子化回路304から供給される1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号をMビットの映像信号となるようにビット数を拡張し、減算器301に供給する。
The
図5は、ローパスフィルタ回路108の詳細構成例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the low-
ローパスフィルタ回路108は、Q個の遅延回路401−1乃至401−Q、乗算器402−1乃至402−Q、および記憶回路403−1乃至403−Q、並びに、加算器404により構成されている。
The low-
遅延回路401−q(q=1,2,・・・,Q)は、そこに入力される映像信号を一定時間遅延させた後、後段の遅延回路401−(q+1)および乗算器402−qに供給する。ただし、遅延回路401−Qの後段には遅延回路が設けられていないので、遅延回路401−Qは、遅延後の映像信号を乗算器402−Qにのみ供給する。 The delay circuit 401-q (q = 1, 2,..., Q) delays the video signal input thereto for a predetermined time, and then delays the delay circuit 401- (q + 1) and the multiplier 402-q in the subsequent stage. To supply. However, since no delay circuit is provided in the subsequent stage of the delay circuit 401-Q, the delay circuit 401-Q supplies the delayed video signal only to the multiplier 402-Q.
乗算器402−qは、遅延回路401−qから供給される映像信号と、記憶回路403−qから供給される係数kqとを乗算し、その乗算結果を加算器404に供給する。記憶回路403−qは、係数kqを記憶しており、係数kqを乗算器402−qに供給する。
The multiplier 402-q multiplies the video signal supplied from the delay circuit 401-q by the coefficient k q supplied from the storage circuit 403-q and supplies the multiplication result to the
加算器404は、乗算器402−1乃至402−Qから供給される映像信号を加算し、その加算結果を出力する。
The
ローパスフィルタ回路108における遅延回路401−1乃至401−Q、乗算器402−1乃至402−Q、および記憶回路403−1乃至403−Qの個数は、2個以上であれば何個でもよい。これらの個数が多いほど、高域遮断特性は優れるが、その反面、回路規模が増大する。
The number of delay circuits 401-1 to 401-Q, multipliers 402-1 to 402-Q, and memory circuits 403-1 to 403-Q in the low-
図6は、デシメーション回路109の詳細構成例を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the
デシメーション回路109は、遅延回路501と遅延回路502の2つの遅延回路により構成されている。
The
デシメーション回路109では、ローパスフィルタ回路108から、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号が遅延回路501に入力されるとともに、映像信号記憶装置100の外部または映像信号記憶装置100内の図示せぬオシレータ等から、周波数(クロック周波数)N×fsのクロック信号が遅延回路501に、周波数fsのクロック信号が遅延回路502に入力される。
In the
遅延回路501は、入力されるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を、クロック周波数N×fsでラッチする。遅延回路502は、遅延回路501からの映像信号をクロック周波数fsでラッチする。その結果、デシメーション回路109では、サンプリング周波数N×fsの映像信号が、サンプリング周波数fsの映像信号に変換されて、出力される。
The
次に、図7のフローチャートを参照して、映像信号記憶装置100の、入力された映像信号を記憶装置105の記録媒体105Aに書き込む処理である書き込み処理について説明する。
Next, a writing process, which is a process of writing an input video signal to the
初めに、ステップS1において、オーバーサンプリング回路101は、映像信号記憶装置100の外部から入力されるMビットおよびサンプリング周波数fsの映像信号をN倍にオーバーサンプリングする。これにより、オーバーサンプリング後のMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号がデルタシグマ変調回路102に供給される。
First, in step S1, the
ステップS2において、デルタシグマ変調回路102は、デルタシグマ変調を行うことにより、Mビットの信号を1ビットの信号列に変換する。これにより、1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号が書き込み回路103に供給される。
In step S2, the delta-
ステップS3において、書き込み回路103は、書き込み指令を記憶装置制御回路104に供給するとともに、1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を記憶装置制御回路104に供給することにより、記憶装置制御回路104に対し、供給した1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を記憶装置105の記録媒体105Aに書き込ませる。供給されたすべての映像信号についての書き込み終了後、処理は終了する。
In step S <b> 3, the
次に、図8のフローチャートを参照して、記憶装置105の記録媒体105Aに書き込まれている映像信号を読み出す処理である映像信号記憶装置100の読み出し処理について説明する。
Next, a reading process of the video signal storage device 100, which is a process of reading the video signal written in the
初めに、ステップS11において、読み出し回路106は、読み出し指令を記憶装置制御回路104に供給することにより、記憶装置制御回路104に対し、1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を記憶装置105の記録媒体105Aから読み出させる。読み出し回路106は、記憶装置制御回路104から供給された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号をビット拡張回路107に供給する。
First, in step S <b> 11, the
ステップS12において、ビット拡張回路107は、読み出し回路106から供給される1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を、入力信号と同じMビットの映像信号に拡張する。その結果得られたMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号は、ローパスフィルタ回路108に供給される。
In step S12, the
ステップS13において、ローパスフィルタ回路108は、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号の高域成分を除去する。除去後のMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号は、デシメーション回路109に供給される。
In step S13, the low-
ステップS14において、デシメーション回路109は、ローパスフィルタ回路108から供給されたMビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を、サンプリング周波数が1/Nとなるように間引く。そして、デシメーション回路109は、間引き後のMビットおよびサンプリング周波数fsの映像信号を、映像信号記憶装置100の外部に出力して、処理を終了する。
In step S14, the
以上のように、映像信号記憶装置100は、入力されるMビットおよびサンプリング周波数fsの映像信号を、オーバーサンプリング回路101においてサンプリング周波数N×fsに変換した後、デルタシグマ変調回路102において1ビットの映像信号に変換して、1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号として記録媒体105Aに書き込む。また、映像信号記憶装置100は、記録媒体105Aから読み出された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの映像信号を、ビット拡張回路107においてMビットの映像信号に変換し、ローパスフィルタ回路108において高域成分を除去した後、デシメーション回路109においてサンプリング周波数fsの映像信号に変換し、Mビットおよびサンプリング周波数fsの映像信号として出力する。
As described above, the video signal storage device 100 converts the input video signal having M bits and the sampling frequency fs into the sampling frequency N × fs in the
従って、映像信号を圧縮して記録媒体105Aに記憶(記録)するので、記憶装置105に記憶することができる容量を増大させることができる。これにより、従来Mビットおよびサンプリング周波数fsの映像信号をそのまま記憶させていたときには記憶装置の追加により記憶容量の増大に対応していた場合でも、記憶装置の追加をすることなく必要な映像信号を記憶することができる。即ち、記憶装置の追加によるコストアップを防止することができる。
Accordingly, since the video signal is compressed and stored (recorded) in the
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。 The series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software executes various functions by installing a computer incorporated in dedicated hardware or various programs. For example, it is installed from a program recording medium in a general-purpose personal computer or the like.
図9は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of a computer that executes the above-described series of processing by a program.
コンピュータにおいて、CPU(Central Processing Unit)601,ROM(Read Only Memory)602,RAM(Random Access Memory)603は、バス604により相互に接続されている。
In a computer, a CPU (Central Processing Unit) 601, a ROM (Read Only Memory) 602, and a RAM (Random Access Memory) 603 are connected to each other by a
バス604には、さらに、入出力インタフェース605が接続されている。入出力インタフェース605には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部606、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部607、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部608、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部609、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア611を駆動するドライブ610が接続されている。
An input /
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU601が、例えば、記憶部608に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース605及びバス604を介して、RAM603にロードして実行することにより、上述した書き込み処理または読み出し処理が行われる。
In the computer configured as described above, the
コンピュータ(CPU601)が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等)、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア611に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。
The program executed by the computer (CPU 601) is, for example, a magnetic disk (including a flexible disk), an optical disk (CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), DVD (Digital Versatile Disc), etc.), a magneto-optical disk, or a semiconductor. It is recorded on a
そして、プログラムは、リムーバブルメディア611をドライブ610に装着することにより、入出力インタフェース605を介して、記憶部608にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部609で受信し、記憶部608にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM602や記憶部608に、あらかじめインストールしておくことができる。
The program can be installed in the
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。 The program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.
上述した例では、映像信号を映像信号記憶装置100の記録媒体105Aに記憶させる例について説明したが、映像信号以外のその他の信号、例えば、音声信号であっても同様の処理を行うことが可能である。
In the example described above, the example in which the video signal is stored in the
また、本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。 In addition, in the present specification, the steps described in the flowcharts are executed in parallel or individually even if they are not necessarily processed in time series, as well as processes performed in time series in the described order. It also includes processing.
本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
100 映像信号記憶装置, 101 オーバーサンプリング回路, 102 デルタシグマ変調回路, 103 書き込み回路, 104 記憶装置制御回路, 105 記憶装置, 105A 記録媒体, 106 読み出し回路, 107 ビット拡張回路, 108 ローパスフィルタ回路, 109 デシメーション回路 100 video signal storage device, 101 oversampling circuit, 102 delta-sigma modulation circuit, 103 writing circuit, 104 storage device control circuit, 105 storage device, 105A recording medium, 106 reading circuit, 107 bit expansion circuit, 108 low-pass filter circuit, 109 Decimation circuit
Claims (3)
量子化ビット数がMビットでサンプリング周波数fsの前記信号を、N倍のサンプリング周波数N×fsにオーバーサンプリングするオーバーサンプリング手段と、
オーバーサンプリングされることにより得られるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、デルタシグマ変調を行うことにより1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換する変換手段と、
1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の前記記録媒体に対する読み出しまたは書き込みを行う記録媒体制御手段と、
前記記録媒体から読み出された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換するビット拡張手段と、
Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の高域成分を除去する除去手段と、
高域成分が除去されたMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、サンプリング周波数が1/Nになるように間引く間引き手段と
を備える記憶装置。 In a storage device for storing an input signal in a predetermined recording medium,
Oversampling means for oversampling the signal having a quantization bit rate of M bits and a sampling frequency fs to N times the sampling frequency N × fs;
Conversion means for converting the signal of M bits and sampling frequency N × fs obtained by being oversampled into the signal of 1 bit and sampling frequency N × fs by performing delta-sigma modulation;
Recording medium control means for reading or writing the signal of 1 bit and sampling frequency N × fs with respect to the recording medium;
Bit extension means for converting the signal of 1 bit and sampling frequency N × fs read from the recording medium into the signal of M bit and sampling frequency N × fs;
Removing means for removing high-frequency components of the signal having M bits and a sampling frequency of N × fs;
A storage device comprising: thinning means for thinning out the M-bit signal from which the high-frequency component has been removed and the sampling frequency N × fs so that the sampling frequency becomes 1 / N.
量子化ビット数がMビットでサンプリング周波数fsの前記信号を、N倍のサンプリング周波数N×fsにオーバーサンプリングし、
オーバーサンプリングされることにより得られるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、デルタシグマ変調を行うことにより1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換し、
1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の前記記録媒体に対する読み出しまたは書き込みを行い、
前記記録媒体から読み出された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換し、
Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の高域成分を除去し、
高域成分が除去されたMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、サンプリング周波数が1/Nになるように間引く
ステップを含む記憶制御方法。 In a storage control method of a storage device for storing an input signal in a predetermined recording medium,
Oversampling the signal having a quantization bit rate of M bits and a sampling frequency fs to N times the sampling frequency N × fs,
The M bit and the sampling frequency N × fs obtained by being oversampled are converted into the signal of 1 bit and the sampling frequency N × fs by performing delta-sigma modulation,
1 bit and a sampling frequency N × fs of the signal is read or written to the recording medium,
Converting the signal of 1 bit and sampling frequency N × fs read from the recording medium into the signal of M bit and sampling frequency N × fs,
Removing high-frequency components of the signal with M bits and sampling frequency N × fs,
A storage control method including a step of thinning out the M-bit signal from which the high frequency component has been removed and the sampling frequency N × fs so that the sampling frequency becomes 1 / N.
量子化ビット数がMビットでサンプリング周波数fsの前記信号を、N倍のサンプリング周波数N×fsにオーバーサンプリングし、
オーバーサンプリングされることにより得られるMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、デルタシグマ変調を行うことにより1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換し、
1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の前記記録媒体に対する読み出しまたは書き込みを行い、
前記記録媒体から読み出された1ビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号に変換し、
Mビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号の高域成分を除去し、
高域成分が除去されたMビットおよびサンプリング周波数N×fsの前記信号を、サンプリング周波数が1/Nになるように間引く
ステップを含む記憶制御処理をコンピュータに実行させるプログラム。 In a program for causing a computer to execute storage control processing for storing an input signal in a predetermined recording medium,
Oversampling the signal having a quantization bit rate of M bits and a sampling frequency fs to N times the sampling frequency N × fs,
The M bit and the sampling frequency N × fs obtained by being oversampled are converted into the signal of 1 bit and the sampling frequency N × fs by performing delta-sigma modulation,
1 bit and a sampling frequency N × fs of the signal is read or written to the recording medium,
Converting the signal of 1 bit and sampling frequency N × fs read from the recording medium into the signal of M bit and sampling frequency N × fs,
Removing high-frequency components of the signal with M bits and sampling frequency N × fs,
A program for causing a computer to execute a storage control process including a step of thinning out the M bit from which high-frequency components have been removed and the sampling frequency N × fs so that the sampling frequency becomes 1 / N.
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-
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JPWO2013062038A1 (en) * | 2011-10-25 | 2015-04-02 | 株式会社 Trigence Semiconductor | Digital sound system |
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